改用锂离子电池:印度汽车业的下一个重大转变
印度正处于向电动汽车（EV）转型的过程中。包括NITI Aayog和CEEW在内的多个智库预测，到2030年两轮车和三轮车的电动化率将达到80%。即使是最保守的预估也认为，到2025年印度将拥有600万辆电动汽车。Cygni Lithium的首席执行官兼创始人Venkat Rajaraman表示，推动采用电动汽车的主要因素包括FAME-II计划、有利的州级政策、强制的减排要求以及电动汽车生命周期成本的明显降低。这种电动汽车的采用也明显受到锂离子电池的推动。即便电动汽车的渗透率达到保守的40%，我们也需要大约60吉瓦时的锂离子电池。由于电信、屋顶太阳能、备用发电机等应用需求，锂离子电池的总体需求将更高。在乐观情景下，锂离子电池的需求可能达到150吉瓦时。因此，锂将从核心位置推动印度的电动汽车革命。印度的电动汽车生态系统具有独特性。印度大多数民众主要使用两轮车和三轮车，这类车辆占道路上车辆总数的80%以上。该领域显然正在经历颠覆性变革。还有新玩家如Bounce和Vogo公司，正在推出新的电动出行商业模式。商业三轮车和L5 Loaders车辆是电动汽车采用最快的部分。这一变革由燃油成本上升和有利的政策激励共同驱动。电池成本：过去十年间，锂离子电池的成本显著下降，这与Wright定律一致。电池成本从2010年的每千瓦时1000美元下降到了约每千瓦时150美元。尽管过去几个季度成本有所波动，但整体电动汽车的采用可直接与锂离子电池成本下降相关联。因此，随着电池成本的持续下降，电动汽车的需求将不断提升。印度最近推出了先进的电池化学生产激励计划（Advanced Cell Chemistry - Production Linked Incentive，简称ACC-PLI），旨在建立50吉瓦时的锂离子电池生产能力。该计划对技术或化学类型持中立态度。具有更高能量密度和更长使用寿命的电池将获得更高的激励，并鼓励在电池化学领域进行新技术创新。锂离子电池技术：锂离子电池技术正在不断演进。直到最近，主要的化学类型有LFP（磷酸铁锂）和NMC（镍锰钴锂）。NMC化学具有更高的能量密度，而LFP则具有更长的使用寿命，并被认为在印度条件下更为安全。即使在NMC中，也有多种变体，例如NMC111、NMC622、NMC811等（这些名称指定了锂离子电池正极中镍、锰和钴的百分比）。固态电池本质上更安全，因为它们不易燃，这一领域正在开展大量研究。此外，也在研究硅基或金属负极材料。预计本十年内，锂电池的技术研究和持续改进将持续进行。软件与半导体：电池管理系统（BMS）是锂电池的“大脑”，它能够监控、控制并保护电池免受任何不当使用。典型的BMS由高端微控制器和其他主动的半导体组件组成。它通过高端算法和软件来监控和控制锂电池。由于印度在软件和半导体领域的固有优势，印度在这一领域有机会引领世界。BMS提供用于估算电池电量、健康状态、热管理、电池均衡、安全状态等方面的算法。为了实现更好的性能、更高的安全性和更长的电池寿命，软件和半导体将发挥关键作用。锂资源的可获得性：众所周知，印度并不具备生产锂电池所需的锂矿储备。这些资源主要分布在澳大利亚、拉丁美洲、刚果民主共和国以及一些东欧国家。锂的供应链主要由中国主导，中国控制了70%以上的锂加工和材料供应。印度目前还没有任何电池制造能力，在正极/负极材料制造、化学加工等上游环节几乎处于空白。这成为印度转向锂资源的最大挑战之一。城市采矿和锂离子电池回收：印度拥有超过10亿部手机和数千万台笔记本电脑以及其他电子设备。城市采矿就是从废旧电池中提取关键金属。在世界其他地方，已有零排放的锂离子电池回收厂，能够回收超过90%的金属。如今，印度有望成为世界城市采矿的中心。据估计，到2030年，通过回收，我们可以回收出约80吉瓦时的锂容量，满足大部分需求。安全：对于印度来说，最关键的问题是电池在车辆中的安全性。人们已经关注了很多方面，如车辆续航里程、快速充电、电池寿命、电池减重、价格等。但真正需要提出的问题是：它在印度条件下是否安全？测试标准：印度的AIS-156锂电池测试标准与任何国际标准相当。这一标准对电池包在电气、机械和热条件下的性能进行全面测试。标准化机构正在持续改进测试标准。印度标准局（BIS）最近推出了IS-17855标准，这是锂离子电池包性能的测试规范。在该标准中，BIS提出了一整套新的性能测试，以测量能量效率、起动功率、快速充电效率、温度对电池性能的退化影响以及存储过程中电量的损失等。印度节能局（BEE）也推出了锂电池的星级评价制度。BEE的星级评价制度此前已在其他产品上取得成功，它提供了一种易于理解的评分机制，消费者将更容易区分不同电池包的安全性和质量等。总结：印度的汽车生态系统独具特色。在燃油价格上涨和有利政策的推动下，电动汽车的颠覆性变革正在迅速展开。两轮车和商业三轮车是电动汽车采用最快的部分。锂离子电池将是印度电动汽车成功的关键。印度有望通过锂资源回收成为世界城市采矿的中心。印度需要针对本国条件量身定制的电动汽车解决方案，而对锂电池制造商而言，其目标必须是实现100%的安全。软件和半导体在电动汽车革命中发挥着巨大作用，印度在这一领域有机会引领世界。随着电池技术的不断进步，预计锂动力电池将逐步取代汽油和柴油，成为车辆的主要动力来源。
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